杨文婧1 钟皓2
（1.国网陕西省电力公司商洛供电公司;2.国网陕西省电力公司咸阳供电公司）
摘要：探讨在现有配网GIS图的基础上增加通信光缆路由图，结合智能光分配网络解决方案，通过二次开发实现图档资料的信息化管理、光缆纤芯的在线监测和统计分析、自动定位光缆故障点、光缆维护和故障处理流程的信息化管理等功能。
关键词：电力通信光缆；GIS；自动监测管理系统
引言
近年来，配电网自动化技术开始大规模运用，配电网的通信光缆规模在急剧增加。光纤特性较脆，容易断裂，传输特性在运行过程中会发生变化。光缆中断将直接导致一个片区的配网自动化终端与主站之间的通道中断，为提高配网光缆的的运行可靠性，降低对配电网自动化系统的影响，只有不断提高日常维护管理水平和管理信息化水平。而要提高维护管理的效率和快速定位光缆故障点，就必须引进先进的技术。为此，我们提出了建设“基于配网GIS的电力通信光缆自动监测管理系统”的设想。
1 项目研究的背景
近年来，配电网自动化技术开始大规模运用。配电网自动化系统的传输通道主要以光纤通信通道为主，沿着10kV线路或电缆沟，新建了大量的普通光缆线路。由于光缆通常是架空或管道，经过的环网柜或柱上开关较多，每个信息点都要成端。同一段光缆经过的10kV线路较多，与线路没有一一对应关系。目前，配网光缆运行中存在以下困难：
图实相符工作开展困难，资源管理依靠传统的纸质标签加资料方式进行管理，容易出错。
光纤资源收集及上报由人员现场完成，在维护的过程中光纤查找、端口定位全依赖纸质标签，操作全手工，效率低下。
链路调度及故障定位依赖人员现场完成，效率较低且光缆故障定位需要耗费的时间较长。
目前缺少一个光缆线路管理的系统，光缆规模急剧增加后，管理困难。
光缆备用纤芯要求每年进行一次测试，而配网光缆段数较多且需要登杆测试，逐段测试的工作量大，风险较高。
目前，配网GIS在电力行业中已经得到了广泛运用，在基础管理、设备管理、运行管理等方面发挥了很大的作用。绝大部分通信普通光缆与配电线路同杆塔架设，通过实施“基于配网GIS的电力通信光缆自动监测管理系统”可以在现有配电GIS图的基础上增加通信普通光缆路由图，结合光分配网络解决方案，通过二次开发可以实现以下功能：改变传统的纸质标签加资料方式的图纸管理模式，实现图档资料的信息化管理；实现光缆纤芯的在线监测和统计分析；自动定位光缆故障点，在GIS图形上直观显示且误差较小；实现光纤端口资源的电子标签管理和光缆资源的信息化管理；实现光缆开通、维护和故障处理流程的信息化管理；光缆路由图随配网图同步更新。
本系统在分析国内外技术特点的基础上，既保留了一些好的功能，又根据实际需求增加了一些新的功能：与目前运用较为成熟的配电GIS系统结合，移植配电GIS的图形和参数，减少了GIS系统的开发环节；增加了光纤端口标签，用无线终端自动采集光纤端口信息，上报网管；实现自动光路调度分配、工单发放等功能。
2 实现方案探讨
本系统拟采用智能光分配网络系统作为基础，该系统可实现光纤网络资源自动管理、自动业务验收、快速/准确故障定位、快速业务发放等功能。智能光分配网络系统与配网GIS系统对接，通过二次开发，结合eID技术和波分复用技术，实现故障点的图形化显示和通信光缆在地图上空间位置的准确定位，通信站到故障点的最佳路径的计算和查找等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.1 基于eID的实现方案
eID是一种电子编码，即电子标签。它给每个连接器编号，用以代替之前的纸标签。eID是通过在光纤连接器上添加一个eID芯片来标识此光纤连接器。跳纤两端的eID之间相互关联，可以标识这两个连接器是分别从属于一根跳纤的两个端子。
智能光分配网络解决方案通过eID技术来标识光纤连接器以及他们之间的关系，智能光分配网络设备可以自动识别插入的光纤连接器的eID，通过分析读取到的eID信息来确定配线端口之间的连接关系。同时，为了便于端口定位，在每个适配器位置设置了一个LED指示灯，当需要进行跳纤操作的时候，ODN网管通过分析OSS的指令要求，点亮对应的端口指示灯，确保工人对端口的操作的正确性。最终实际的光纤连接关系由ODN网管通过北向接口传递给资源管理系统，确保资源管理系统里面的光纤连接关系准确，从而实现对无源网络的有序管理。结构如下图所示：
该方案实现ODN光纤连接信息自动录入，无需人工录入，保证数据的绝对正确，解决数据库信息错误的问题。通过iField的可视化软件，及配线设备上的智能指示，可以实现光纤自动化查找，操作过程的可视化指引，实现精确操作，大大提供运维效率，实现网络的可持续运营和管理。
2.2 在线光纤检测实现方案
在光缆故障检测技术方面，传统故障检测采用OTDR测试，是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。
测试路由不一定是业务路由。而部署1650nmWDM降低的网络的光功率预算。 在路由末端增加U-band反射器，以提高对全程光衰评估的精度。
每芯光纤的最远测试距离是160KM，根据全环拓扑来看，布置一台OTDR，1台64口的OTAU，测试路由如下图所示：
2.3 智能光分配网络与配网GIS的融合
光缆故障检测只能定位故障点的距离，无法精确定位故障点的地理位置，更不具备可视化特性，对故障修复的辅助作用较低。本系统为解决以上问题，将故障检测系统与GIS系统结合起来，GIS系统作为地图信息的载体，有其固有的局限性，多为参考作用；网管作为可视化信息的窗口也只能反映故障信息而无法定位故障信息，不能及时的处理问题。而将GIS系统和故障定位系统进行融合，可有效的实现的效果。
融合后的网管将具备GIS系统的地图信息，GIS系统通过系统间接口，把光分配网络需要的地图信息传送给该系统。在发生故障告警的时候可导入故障检测系统，并有效的定位故障位置。实现故障定位的可视化，提高维护效率，减少故障时间。GIS系统的信息和网管的融合可以让我们直观的看出现有网络资源的使用情况，以及网络中存在的问题，起到预警作用。为网络的发展和整改提供直观的依据。
3 结束语
基于配网GIS的电力通信光缆自动监测管理系统，将大大提高通信光缆线路的管理水平，极大降低人工维护的成本，提高工作效率，降低光缆故障率，缩短光缆故障的定位和处理的时间，大大提高通信光缆和传输业务的运行可靠性。为配电网自动化和智能电网的运用和电网的安全稳定运行提供安全、可靠的通信平台,具有广泛的运用前景。
参考文献
[1]华为智能光分配网络解决方案.华为技术有限公司.2011.
[2]唐娅.基于GIS的通信光缆故障定位及保障系统.重庆大学，2004.
作者简介：
杨文婧，1988.7.18，女，汉族，陕西省，助理工程师，研究方向：电力通信，国网陕西省电力公司商洛供电公司，726000，
钟皓，1986.3.10，男，汉族，陕西省，助理工程师，研究方向：电力通信，国网陕西省电力公司咸阳供电公司，陕西省咸阳供电公司，712000，
论文作者:杨文婧1,钟皓2
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/4
标签：光缆论文; 光纤论文; 故障论文; 陕西省论文; 系统论文; 管理系统论文; 信息论文; 《电力设备》2016年第9期论文;